Trattamento delle infezioni virali della vescica

I microrganismi che causano infezioni del tratto urinario stanno diventando sempre più resistenti ai farmaci. I ricercatori dell’ETH di Zurigo hanno ora creato una nuova strategia diagnostica e terapeutica rapida basata su virus che causano batteri noti come fagi.

I ricercatori dell’ETH di Zurigo hanno creato un test rapido e una strategia di trattamento che utilizza i fagi, virus che attaccano i batteri, per identificare rapidamente e con precisione i patogeni che causano le infezioni del tratto urinario. Ciò consente un’applicazione precisa dell’antibiotico. I fagi sono stati anche geneticamente modificati per renderli più efficaci nell’uccidere i batteri che causano malattie.

Una donna su due può sviluppare cistite durante la sua vita e sperimenterà molte IVU ricorrenti. Le infezioni della vescica sono fastidiose e potenzialmente pericolose, il che rappresenta una sfida importante per i medici. Con la diffusione e lo sviluppo della resistenza agli antibiotici nelle infezioni del tratto urinario, i medici sono spesso costretti a prescrivere antibiotici alla cieca senza comprenderne l’efficacia contro i batteri che causano infezioni. Questo perché i test standard richiedono diversi giorni per rilevare una malattia specifica.

I ricercatori dell’ETH di Zurigo e dell’ospedale universitario Balgrist hanno ideato un test rapido utilizzando i fagi. Questi virus virulenti predano naturalmente i batteri. I fagi sono stati anche geneticamente modificati dai ricercatori per aumentare la loro efficacia nell’eliminare i batteri nocivi.

Escherichia coli, Klebsiella ed Enterococcus sono i tre principali ceppi batterici associati alle IVU e i ricercatori hanno scoperto batteriofagi efficaci contro ciascuno di essi. Quindi, questi fagi naturali sono stati alterati in modo che ogni volta che riconoscevano e infettavano i batteri, il risultato era un semplice blip da monitorare. Utilizzando questa tecnica, i ricercatori sono stati in grado di identificare con precisione i batteri patogeni da un campione di urina in meno di quattro ore.

Questa tecnologia potrebbe consentire la rapida prescrizione di un antibiotico appropriato dopo la diagnosi, riducendo lo sviluppo di resistenza e migliorando la gestione degli antibiotici. Questa tecnologia consentirà inoltre ai medici di prevedere quali pazienti potrebbero rispondere particolarmente bene alla terapia fagica perché la forza del segnale luminoso generato nel test riflette già l’efficacia dei fagi nel distruggere i batteri.

I trattamenti con i fagi sono stati usati per quasi un secolo. Tuttavia, con la scoperta della penicillina, sono diventati impopolari nelle nazioni industrializzate occidentali. Attualmente stanno affrontando una rinascita a causa della crescente resistenza agli antibiotici.

Il ricercatore dell’ETH Samuel Kilcher, uno degli autori finali dello studio, ha dichiarato: I fagi non sono interessati a uccidere completamente il loro ospite, i batteri che causano la malattia.

Gli scienziati hanno alterato la composizione genetica dei fagi per aumentarne la potenza. Il trattamento è più efficace contro i ceppi batterici che hanno alterato parti della loro superficie in modo tale da non essere più riconosciuti dai fagi grazie ai fagi modificati, che producono anche fagi all’interno dei batteri ospiti infetti. Il trattamento ha avuto più successo a causa di questo attacco a due canne.

Matteo Dunn ha detto, “Molti studi clinici accademici e commerciali vengono condotti in tutto il mondo che stanno studiando sistematicamente il potenziale dei fagi naturali e geneticamente migliorati”.

Tuttavia, c’è ancora molta strada da fare prima che questi farmaci vengano utilizzati di routine nei paesi occidentali. Oltre a studi clinici completi, i cambiamenti normativi possono essere utili, dato che i fagi sono entità biologiche che coevolvono con i loro ospiti batterici, cioè sono in continua evoluzione.

L’attuale studio è una prova di concetto e i ricercatori valuteranno l’efficacia della nuova terapia fagica in uno studio clinico con pazienti selezionati, insieme ai loro partner dell’ospedale universitario Balgrest.

Riferimento rivista:

1. Du, J., Meile, S., Baggenstos, J. et al. Miglioramento dei trattamenti battericidi attraverso la produzione in loco e il rilascio di effettori antimicrobici eterotrofi. Comunicazioni sulla natura. DOI: 10.1038/s41467-023-39612-0
2. Meile, S., Du, J., Staubli, S. et al. Fagi reporter ingegnerizzati per il rilevamento di Escherichia coli, Enterococcus e Klebsiella nelle urine. Comunicazioni sulla natura. DOI: 10.1038/s41467-023-39863-x